Verbazingwekkend! Hoe Structuur Spider-Man'S Webs Uitlegt (Op-Ed)

{h1}

Spider-man's web heeft enkele fenomenale eigenschappen, maar wat zou het zo'n kracht kunnen geven, en is er bestaande technologie die het materiaal zou kunnen herscheppen?

Matt Shipman is een wetenschapsschrijver en public information officer aan de North Carolina State University. Deze Op-Ed is aangepast van een post op Het abstracte, een blog waar Shipman mee schrijft Communicatie storing. Hij heeft dit artikel bijgedragen aan WordsSideKick.com's Expertvoices: Op-Ed & Insights.

Spider-Man's webben zijn behoorlijk indrukwekkend, in staat om supervillains op te sluiten, het gewicht van Spidey te ondersteunen terwijl hij door New York slingert en zelfs auto's boven stadsstraten ophangt. Maar waar zijn deze webben van gemaakt? En hoe construeert Spider-Man ze?

Echte spinnenwebben zijn notoir sterk; spinnenzijde heeft een treksterkte van maximaal 1,75 gigapascal (GPa), of iets meer dan 178 kilogram (392,4 pound) per vierkante millimeter in doorsnede. Treksterkte is de hoeveelheid kracht die nodig is om een ​​materiaal te trekken totdat het breekt.

Koolstofnanobuisjes zijn echter nog sterker in staat om 63 GPa (of meer) aan te kunnen. (Volgens de "Official Handbook of the Marvel Universe 1986" zijn de webs van Spidey echter gemaakt van nylonachtig materiaal dat slechts een magere 0.5 GPa kan ondersteunen.)

Maar kan de kracht van een specifiek materiaal alleen al de eigenschappen van Spidey's web verklaren, zoals te zien is in "The Amazing Spider-Man 2"?

"Het daadwerkelijke materiaal waaruit het web bestaat, is waarschijnlijk slechts een deel van de vergelijking", zegt Suveen Mathaudhu, programmaleider in de afdeling materiaalkunde van het onderzoekscentrum van het Amerikaanse leger, adjunct-professor materiaalwetenschappen bij NC State en fan van hardcore strips. "De webstructuur op verschillende lengteschalen zou ook enorm belangrijk zijn."

Geïnspireerd door het geweldige werk van Rhett Allain op het blog "Dot Physics" van Wired over de fysica van het webslingerweb, wilden Mathaudhu en ik het hebben over het belang van de webstructuur. [Gek! Spider lanceert Slingshot Web to Snag Prey (video)

Mathaudhu merkt op dat Markus Bühler, een MIT-professor die onderzoek heeft gedaan naar spinnenzijde, in 2011 heeft gemeld dat de unieke uitlijning en opsluiting van de nanoschaalvezels in spindraad de paradoxale kracht, taaiheid en rekbaarheid verklaren van wat anders een zwak materiaal zou zijn.

Als u een actueel expert bent - onderzoeker, zakelijk leider, auteur of innovator - en een nieuw stuk wilt bijdragen, e-mail ons hier.

Als u een actueel expert bent - onderzoeker, zakelijk leider, auteur of innovator - en een nieuw stuk wilt bijdragen, e-mail ons hier.

"Denk aan brugkabels of klimtouwen," zegt Mathaudhu. "Ze zijn niet alleen een bundel parallelle vezels, ze zijn een verzameling hiërarchisch gerangschikte vezels die onderling verbonden zijn op een manier waarbij wrijving en hechting tussen de vezels hun prestaties verbeteren."

De structuur van het web is dus duidelijk belangrijk. Maar wat is Spidey's web eigenlijk gemaakt?

In zijn post veronderstelt Allain dat het web kan zijn gemaakt van koolstofnanobuisjes. Als dat zo is, ziet de wereld iets eerder Spiny-achtig in het echte leven eerder dan later.

"Horatio Espinosa, een professor aan de Northwestern University, heeft onderzocht hoe individuele koolstofnanobuizen hiërarchisch kunnen worden gebundeld en gekoppeld aan hoogenergetische straling op een manier die de overkoepelende kracht, stijfheid en taaiheid van de nanobuisjes verbetert," zei Mathaudhu. (En als een radioactieve spin een gewone man in Spider-Man kan veranderen, kan het misschien iets spectaculairs doen voor koolstofnanobuisjes?)

Kortom, hoewel het misschien het beste is om ongeloof op te schorten om te genieten van comics en op comics gebaseerde films, kunnen die fantastische verhalen ook mensen inspireren om vragen te stellen over wat mogelijk is. En dat is het vieren waard. In dit geval dient het als een herinnering dat vorm de functie beïnvloedt - en dat onderzoekers werken aan projecten die zouden kunnen verbazen (zelfs als ze niet precies Spider-Man's web creëren).

De meest recente Op-Ed van de auteur was: "Waarom het schild van Captain America in feite een superster met sterverstrengeling is." Deze Op-Ed is aangepast van "Wat maakt Spider-Man 's Web zo sterk?"op Het abstracte. Volg alle Expert Voices-onderwerpen en -debatten en maak deel uit van de discussie Facebook, tjilpenen Google +. De weergegeven meningen zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de mening van de uitgever. Deze versie van het artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com